磁性传感器是如何分类与应用

霍尔元件、各向异性磁阻AMR元件、巨磁电阻GMR元件及隧道磁电阻TMR元件这四种磁性传感器元件，并简要讨论其应用。目前，AMR传感器已经大规模应用，GMR传感器发展迅速。TMR集AMR高灵敏度和GMR因此，在各种磁传感器技术中，TMR磁性传感器具有无可比拟的技术优势。

磁性传感器是一种将各种磁场及其变化转化为电信号输出的装置。我们可以手动设置永久磁铁，并使用其产生的磁场作为各种信息的载体，以便磁性传感器可以进行集集检测、存储、转换、复制和监测磁场中各种磁场和信息的任务。在当今的信息社会中，AO8803磁性传感器已经成为信息技术和信息产业中不可或缺的基石。目前，人们已经开发出并使用了各种物理学、磁性传感器的化学和生物效应，以及科学研究、生产和社会生活的各个方面得到了广泛的运用。

磁性传感器的分类和介绍

本文主要介绍霍尔元件、各向异性磁阻AMR元件、巨磁电阻GMR元件及隧道磁电阻TMR元件这4种磁性传感器，并简要讨论其应用。

霍尔传感器

顾名思义，霍尔传感器是根据霍尔效应制造的。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验确定的霍尔系数可以判断半导体材料的导电类型、重要参数，如载流子浓度和载流子迁移率。

霍尔传感器分为线性霍尔传感器和开关霍尔传感器。

1.线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，输出模拟量。

2.开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器、斯密特触发器和输出级组成，输出数字量。

根据霍尔效应，由半导体材料制成的元件称为霍尔元件。它对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

各向异性磁阻AMR

同样，磁阻传感器是利用磁阻效应制成的。1857年，Thomson发现了各向异性磁阻效应。

各向异性磁阻效应(即AMR)这意味着当外部磁场和磁体的内部磁场方向形成零度角时，电阻不会随着外部磁场的变化而变化；然而，当外部磁场和磁体的内部磁场具有角度时，磁体的内部磁化矢量偏移并降低薄膜电阻。

AMR它擅长测量感测地磁场范围内的弱磁场，常被制成速度传感器、接近开关、隔离开关。以及导航系统中的指南针、计算机的磁盘驱动器、各种磁卡机、旋转位置传感、钻井定向等。

巨磁电阻GMR

巨大的磁性阻力效应是指磁性材料的电阻率在外部磁场作用下比在无外部磁场作用下发生巨大变化的现象。巨大的磁性阻力产生于由铁磁性材料和非铁磁性材料薄层交替组合而成的层状磁性薄膜结构。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料的电阻最小。当铁磁层的磁矩反向平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。

基于巨大的磁阻效应，开发了一种极其灵敏的磁头，可以清晰地读取较弱的磁信号，并将其转换为清晰的电流变化，这种磁头的出现触发了硬盘"大容量、小型化"革命。同时，巨磁电阻也可以用于MRAM、角度或位置传感器、电流传感器、生物检测以及军事领域等方面。

隧道磁电阻TMR

TMR元件是近年来工业应用的一种新型磁电阻效应传感器。它利用多层磁膜材料的隧道磁电阻效应来感知磁场AMR元件和GMR电阻变化率较大。

目前，AMR传感器已经大规模应用，GMR传感器发展迅速。TMR起初，传感技术应用于硬盘驱动器读取磁头，大大提高了硬盘驱动器的记录密度。TMR集AMR高灵敏度和GMR因此，在各种磁传感器技术中，TMR磁性传感器具有无可比拟的技术优势。TMR传感器可广泛应用于工业控制、金融器具、生物医疗、消费电子、汽车领域等方面。。

磁性传感器的应用：

1.汽车工业

磁性传感器主要用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测，以及导航、定位等方面的应用。在节能降耗方面，特别是在减少点滴碳排放或其他污染物的情况下，电机将成为重中之重，电机将受到摩擦的影响“一刻不停”滑轮系统转换为电子电机，可根据需要进行控制。此外，电子电机将转向更高效、更可靠的刷子DC电机转换，磁性传感器的作用体现在使电机控制或换向更加精确。

2.工业应用

在其他工业应用中，磁性传感器可用于计算机服务器等机器的不间断电源、焊接系统。在高电流的应用中，如大型变频电机，霍尔效应可用于开环和闭环霍尔传感器IC，包装中还可以包含一个特殊的集成电路，以提高集成度。IC也适用于工业变频器控制的应用。除了电流传感器，独立霍尔效应IC或者磁阻传感器开关也有电机整流来降低纹波和提高性能，或者用于位置测量等应用。

3.医疗应用

虽然磁性传感器在医疗领域的应用规模小于工业领域，但它可以在许多场合帮助患者护理和监测：救护车、医院和家庭护理。无论是在手术期间，重症监护室还是普通家庭护理都可以提供有效的方法来控制运动、气流、检测血压可以挽救生命或提高生活质量。然而，磁性传感器主要用于医疗设备中的电机控制，这类似于呼吸机、输液、胰岛素和肾脏透析机等方面。

4.消费电子

磁性传感器也广泛应用于消费电子领域。比如手机、笔记本电脑、电子罗盘等。MEMS传感器和磁性传感器在电子罗盘中的应用相互促进，可以使导航产品更加准确，这将成为导航市场的亮点。如果陀螺仪、三个传感器的加速度和磁性传感器集成在一起，三个传感器在功能上相互辅助，构成了更强大的惯性导航产品。

5.航天军工

高灵敏度和低磁场的传感器、航空航天和卫星通信技术中非常重要的材料。随着军事工业中吸波技术的发展，军事物品可以通过覆盖一层吸波材料来隐藏，但这些物品无论如何都会产生磁场，所以通过GMR这些隐藏的物体可以通过磁场传感器找到。GMR磁场传感器也可以应用于卫星，以探测地球表面的物体和地下矿物的分布。电子指南针主要用于武器/导弹导航、航海和航空的高性能导航设备。

分类传感器检测磁头输出效应

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